Инструкции по монтажу стропильной системы

Надежность и прочность крыши определяет стропильная система. Именно на нее приходится основная нагрузка. В настоящее время самым распространенным материалом является дерево. Стропила, изготовленные из дерева, в этом случае с легкостью подгоняются по размеру стен, недостающие части наращиваются или, напротив, лишние отпиливаются. В качестве крепежа используются гвозди, саморезы (не черные, они очень хрупкие) и скользящие элементы для компенсации неравномерной усадки сруба.

Деревянные стропила в обязательном порядке обрабатываются антисептиком, а часто и огнезащитой.

В случае выбора цементно-песчаной или керамической черепицы, для стропил нужно использовать брусья большого сечения или делать меньше шаг установки стропил. Если же в качестве кровельного материала для крыши была выбрана, например, металлочерепица, то и стропильная система будет не такой внушающей, а значит и стоимость ее будет невысокая. Если кровля выполнена из черепицы, то для стропил нужно подбирать брус 50х200 мм, а стропильный шаг должен быть как можно меньше (0,6 м). Естественно, если кровля будет выполнена из более легкого материала, например, из битумной черепицы, то и брус для стропил можно использовать меньшего сечения – 50х150 мм. Шаг при этом можно увеличить до 0,8 м. Примеры эти показывают, что денежные затраты на материалы для стропильной системы в разных случаях могут быть совершенно разными.

Обязательно нужно учитывать уклон крыши. Как правило, если уклон крыши очень крутой (45 градусов и больше), то с такой поверхности снег зачастую скатывается, а поэтому и давление на стропильную систему невысокое. Большая вероятность возникновения снежного сугроба существует на крыше с небольшим уклоном. В этом случае стропила должны быть надежными, и за шаг принимается величина, равная 0,6-0,8 м (в зависимости от вида кровельного материала). Все точные расчеты, связанные с надежность стропильной системы, должны выполняться специалистом-конструктором. Только он может грамотно рассчитать расстояние между стойками, коньковым прогоном и подкосами (опоры несущей конструкции), сечение стропил. Примечательно, что расчеты всегда учитывают так называемый резерв прочности. Он необходим для непредвиденного изменения погодных условий.

Монтаж стропильной системы начинают с выравнивания стяжкой верхней поверхности несущих стен. На стяжку укладывают гидроизоляцию, а поверх нее мауэрлаты и лежень. Далее собирают подстропильную опорную конструкцию из стоек, прогонов, подкосов и устанавливают сначала крайние стропила, а затем промежуточные. Расстояние между фермами определяется конструкцией системы и несущей способности обрешетки.

Виды стропильной системы

Стропила или стропильные фермы бывают наслонные (самый распространенный вариант – рисунок справа) и висячие (рисунок слева). Основная стропильная конструкция – треугольник, как наиболее жесткая и экономичная. Сложные стропильные фермы состоят из стропильных балок (стропильных ног), затяжек, ригелей, стоек, подкосов и других дополнительных элементов.

(рис. 1) Висячие стропила: 1 - стропильная нога; 2 - ригель; 3 - чердачное перекрытие

(рис. 2) Наслонные стропила: 1 - мауэрлат; 2 - стропильная нога; 3 - затяжка; 4 - бабка; 5 - подкос

Наслонные стропила устанавливают в домах со средней несущей стеной. Они состоят из двух наклонных стропильных ног, нижними концами опирающихся на продольные брусья – мауэрлаты, верхними - на коньковый прогон, поддерживаемый стойками, устанавливаемыми на лежень на внутренней несущей стене. Лежень и мауэрлат распределяют нагрузки на стены. Если нет внутренних продольных стен стропила опирают на внутренние поперечные стены или столбы. Расстояние между опорами не должно превышать 6,5 м. Дополнительная опора позволяет увеличивать ширину перекрываемого помещения до 12 м, а две дополнительные опоры – до 15-16 м. С увеличением пролета конструкция усложняется за счет введения дополнительных элементов - стоек, подкосов, увеличивающих поперечную жесткость и устойчивость стропильной системы в целом и превращающих стропильную конструкцию в ферму.

Висячие стропила применяют там, где нет внутренних опор; их опирают только на наружные стены. Висячие стропила состоят из наклонных стропильных ног и затяжки – горизонтального бруса для восприятия распора от стропильных ног. Нижние концы стропильных ног опираются через затяжку на мауэрлаты, верхние соединяются между собой у конька. Простейшие висячие стропила – симметричная треугольная ферма. Величина перекрываемого пространства при этом составляет 7-12 м. Для усиления конструкции предусматривают дополнительную горизонтальную стяжку - ригель. Висячие стропила трудоемки в изготовлении и обходятся значительно дороже наслонных, поэтому для снижения стоимости крыши иногда создают комбинированные стропильные системы, состоящих как из висячих, так и наслонных стропил.

В деревянных и брусовых домах стропильные ноги опираются на верхние венцы, составляющие горизонтальный ряд сруба (рис. 3), в каркасных – на верхнюю обвязку (рис 4).

(рис. 3) Опирание наслонных стропил в деревянных брусчатых или рубленых зданиях:

1 - шип; 2 - стропильная нога

(рис. 4) Опирание наслонных стропил в деревянных каркасных зданиях:

1 - балка перекрытия; 2 - стропильная нога

(рис. 5) Опирание наслонных стропил в каменных зданиях:

1 - мауэрлат; 2 - стропильная нога; 3 - затяжка; 4 - чердачное перекрытие

В каменных (кирпичных, легкобетонных) домах для опирания стропильных ног используют мауэрлаты (подстропильные брусья толщиной 140—160 мм (рис. 5), служащие для закрепления концов ног и распределения давления от крыши на большую площадь каменной кладки. Если стропильные ноги ставят редко, мауэрлаты представляют собой короткие брусья (коротыши) длиной 500-700 мм; при частом расположении стропильных ног мауэрлат укладывают по всей длине стены. Все деревянные элементы стропил изолируют от каменной кладки слоем гидроизоляционного материала.Чтобы избежать провисания стропильной ноги, следует устраивать в стропильной ферме специальную решетку, состоящую из стойки, подкосов и ригеля. С ригелем стропильные ноги соединяются методом врубки вполдерева (рис. 6).

(рис. 6) Соединение ригеля и стропильной ноги:

1 - стропильная нога; 2 - ригель; 3 - скоба

Крыша должна защищать стены здания от пагубного воздействия дождя и снега. Для реализации данной функции используется карнизный свес, который должен иметь длину не менее 400 мм (рис. 7). Рассмотрим конструкцию свеса кровли:

(рис. 7) Скос крыши:

1 - стропильная нога; 2 - затяжка; 3 – скоба

При четырехскатных или более сложных формах крыш стропильные конструкции усложняются. В местах пересечения скатов ставят диагональные стропильные ноги. На них опирают короткие стропильные ноги торцевых скатов. Верхними концами диагональные ноги опираются на консоль конькового бруса или коротыш в месте стыка стропильных ног у конька; нижними - на мауэрлаты в месте их стыкования в углу. Диагональные ноги имеют большую длину и несут значительную нагрузку, поэтому их поддерживают промежуточной опорой. На мансардных крышах применяют фермы особых конструкций с межэтажным перекрытием вместо затяжки.